Бесшатунные двигатели - 2

[cloud]

Первая виртуальна копия реального и предназначенного для изготовления в металле серьгового БСМ.

Владимир Александрович, рад приветствовать и пожелать успеха в реализации проекта!

 

[Владимир Александрович]

Владимир Александрович, рад приветствовать и пожелать успеха в реализации проекта! 

    Спасибо, Владимир Илларионович!
    Будем стараться. Цилиндропоршневую группу уже закупил. Это самая легкая часть проекта. Дальше по мере возможности планирую заказывать изготовление деталей. Надо полагать процесс сильно растянется, т.к. материальные условия остаются на прежнем уровне.
    Заинтересован прочитать, в том числе, и Ваши замечания по представленной сборке.
    "Отбиваться" буду аргументировано.

 

[Varan]

Владимир Александрович, на мой взгляд конечно, вы слишком уверены в работоспособности серьговой схемы, что конечно для самого изобретателя вполне обычно, мало кто способен видеть как свои недостатки так и недостатки своего детища.

Но , опять же на мой взгляд, желание получить все и сразу может привести к неоправданно большим расходам.

Зачем пытаться сразу строить двигатель полностью. Не лучше ли сначала убедиться в работоспособности серьгового механизма, построив в железе только сам механизм и на нем исследовать его жесткость и убедиться в том что он например работоспособен и не заклинивает, не подвержен чрезмерному износу и тд и тп

Опять же подобный подход возможно позволит найти слабые места конструкции и их устранить еще на этапе макета, возможно возникнут новые идеи по совершенствованию механизма, на бумаге то оно всегда все просто и ясно а как начинаешь делать железяки так вылезает то о чем и не подозревал

 

[cloud]

Заинтересован прочитать, в том числе, и Ваши замечания по представленной сборке.
"Отбиваться" буду аргументировано.

Владимир Александрович, с первого взгляда на картинку появляется желание максимально приблизить оси поршней (цилиндров) друг к другу.

 

[Владимир Александрович]

на мой взгляд конечно, вы слишком уверены в работоспособности серьговой схемы, что конечно для самого изобретателя вполне обычно, мало кто способен видеть как свои недостатки так и недостатки своего детища.

    Без уверенности негде черпать силы для движения вперед. О недостатках серьгового БСМ я говорил много много постов назад. Плата за их нейтрализацию - две дополнительных шейки с опорным узлом большого диаметра на КВ, что и видно на картинке.

Зачем пытаться сразу строить двигатель полностью. Не лучше ли сначала убедиться в работоспособности серьгового механизма, построив в железе только сам механизм и на нем исследовать его жесткость и убедиться в том что он например работоспособен и не заклинивает, не подвержен чрезмерному износу и тд и тп

    Если проработаны и стали понятными все нюансы проектирования серьгового БСМ, то изготовление экспериментального мотора с последующим испытанием на типовом моторном стенде считаю самым дешевым и коротким путем к цели.  Для испытаний серьгового механизма потребуется отдельный оригинальный стенд, который надо еще кому-то создать и стоить он будет неподъемные деньги.
Типовой серийный моторный стенд даст всю необходимую информацию в короткие сроки.

подобный подход возможно позволит найти слабые места конструкции и их устранить еще на этапе макета

   Так работали раньше. Сейчас существует такое чудо как программы проектирования, где можно обнаружить и избежать массы ошибок, провести исследование кинематики движения, проконтролировать картину напряжений, проверить нагрузки и многое другое. Все это кардинально изменило качество разработок. Этим надо пользоваться, если есть возможность. И я пользуюсь. На картинке снизу полная сборка центральной части двигателя с серьговым БСМ. 

 

[Владимир Александрович]

с первого взгляда на картинку появляется желание максимально приблизить оси поршней (цилиндров) друг к другу. 

Владимир Илларионович, здесь выбрано расстояние между осями 140мм, т.к. двигатель имеет цилиндры воздушного охлаждения. Ребра не позволяют сделать меньше.
Для двигателей с жидкостным охлаждением цилиндров названного диаметра расстояние будет 70мм, что достигается перестановкой ползунов на внешние стороны по отношению к штокам с поршнями.

 

[Varan]

Владимир Александрович, вот именно об этом я вам и писал, программы проектирования  вещь хорошая конечно а чудо программы еще лучше, но в основе любой чудо программы лежит методика расчета (сам одно время занимался автоматизацией и программированием) , и программы эти хорошо работают для известных механизмов и деталей, у вас же механизм с избыточным количеством кинематических связей и поэтому лично у меня есть большие сомнения в том что имеющиеся программы проектирования могут корректно такие вещи рассчитывать и прогнозировать поведение подобных конструкций.

Но хозяин барин конечно, каждый сходит с ума так как считает нужным. Можно конечно пожелать чтобы вы сначала сделали бесшатунный механизм и установив его в картер просто покрутили и посмотрели что получается а не рвались сразу делать остальные системы

 

[Владимир Александрович]

лично у меня есть большие сомнения в том что имеющиеся программы проектирования могут корректно такие вещи рассчитывать и прогнозировать поведение подобных конструкций

   По этому поводу утверждать обратное я не могу, т.к. не являюсь ни программистом, ни глубоким знатоком достижений в данной области.
  Но можно хотя бы обсудить то, что вызывает у Вас сомнение. Избыточные связи в механизме не являются препятствием для их работоспособности. Это положение доказывает хотя бы пример работоспособности планетарных редукторов, где число избыточных связей равно числу сателлитов в плоскости зацепления. Избыточные связи лишь вносят определенные требования к точности изготовления. Предотвращение заклинивания тоже определяется требованиями к построению размерных цепей и соблюдению установленных допусков при производстве. Причем в БСМ стремятся к тому, чтобы интервал допуска конечного звена размерной цепи был достаточно широким, а это предполагает увеличенные зазоры в парах сопряжения, составляющих главную размерную сеть. То есть и здесь проблемы как таковой нет.
   Вы упомянули о жесткости механизма. На картинке ниже изображен его планетарный КВ. Он похож на обычный известный КВ, но разнос осей трех средних шеек в нем в два раза меньше и, следовательно, перекрытие  этих шеек тоже в два раза больше. Значит на участке указанных трех шеек планетарный КВ значительно жестче. Серьги, вращаясь, работают только на растяжение/сжатие. Кручению не подвергаются. Пальцы в КВ и в крайних опорах сидят на горячей прессовой посадке. Механизм симметричен и полностью уравновешен. Раскачивающих и расшатывающих дисбалансов нет.
Укажите то место в нем, где по Вашему мнению, что-то явно не проходит.... 
 

 

[Varan]

Под жесткостью я имел конечно не жесткость вала а всего механизма, именно сопряжения серег с пальцами небольшого диаметра и возможность разного смещения концов вала при наличии зазоров в серьгах и упругих деформаций, которое может вызвать перекос вала,  вот именно этот узел и вызывает сомнение, и , на мой взгляд, именно его в первую очередь нужно обсчитывать и экспериментально проверять

Конечно с моей стороны это всего лишь слова, ну просто я так вижу, возможно и ошибочно


(Если бы я собирался подобное делать то сначала бы сделал макет- коленвал, шейки которого скользят в 2-х перпендикулярных пазах, возможно с установленными ползунами, а по краям коленвала серьги и выходные элементы   и попробовать покрутить и посмотреть как это происходит, померить перекосы при приложении разных моментов по концам)

 

[cloud]

Владимир Илларионович, здесь выбрано расстояние между осями 140мм, т.к. двигатель имеет цилиндры воздушного охлаждения. 

У "легендарного" МеМЗ-968 расстояние между осями цилиндров равно 105 мм, диаметр поршня 72мм. Говоря о расстоянии между осями цилиндров, в конечном итоге имелось ввиду уменьшение продольного размера двигателя. У того же МеМЗ-968 продольный размер головки цилиндров составляет примерно 254 мм.   

 

[Владимир Александрович]

Под жесткостью я имел конечно не жесткость вала а всего механизма, именно сопряжения серег с пальцами небольшого диаметра и возможность разного смещения концов вала при наличии зазоров в серьгах и упругих деформаций, которое может вызвать перекос вала,вот именно этот узел и вызывает сомнение

  Такие сомнения мне знакомы. Они уже высказывались на одной из закрытых веток посвященных БСМ.
  Во-первых, мы рассматриваем механизм с работоспособными зазорами в парах движения, при которых все сопряжения нормально выполняют свои функции. Это значит, что любое смещение штока с поршнями по рабочему ходу вызывает реакцию в планетарном КВ и серьгах. КВ начинает проворачиваться, а серьги берут нагрузку "сжатие/растяжение", создавая на плече от центров вращения крутящий момент на валах в направлении выхода мощности.
Во-вторых, опасен ли перекос вала, например, от упругих деформаций? Ответ - нет. Он не приводит к возникновению условий заклинивания. Более того упругая деформация КВ присутствует всегда, т.к. мощность выпускается в одну сторону, а штоки с поршнями размещены на разном расстоянии по длине КВ, который закручивается пропорционально действующим нагрузкам и длине вала.
    Парадокс, но закрученный вал как раз облегчает прохождение механизмом точки, где у любого БСМ есть опасность возникновения клина, потому что у закрученного вала центр чуть чуть опережает  линию совмещения радиусов.
 

 

[Владимир Александрович]

Говоря о расстоянии между осями цилиндров, в конечном итоге имелось ввиду уменьшение продольного размера двигателя.

Понятно. В моем случае приходится брать 140мм. Блоки цилиндров, которые я приобрел, кроме ребер охлаждения имеют еще окно для цепного привода кулачкового вала. Поэтому продольный размер у них 135мм. Дополнительный зазор между центрами гильз блоков 5мм необходим для обеспечения монтажа свечи заднего цилиндра. Итого 140мм.  Габариты  центрального корпуса сложились на уровне значений 240х126х136мм.

 

[EX-62]

Почему такая угловая картер,это авиационного двигателя будет?
Второй вал отбора мощности разгрозит передние серги.

 

[Владимир Александрович]

Почему такая угловая картер,это авиационного двигателя будет? 

     Картер туннельного типа. Детали корпуса не литые, а фрезированные, т.к. двигатель экспериментальный.

 

[L270767]

Заинтересован прочитать, в том числе, и Ваши замечания по представленной сборке.
"Отбиваться" буду аргументировано.

Владимир Александрович, с первого взгляда на картинку появляется желание максимально приблизить оси поршней (цилиндров) друг к другу. 

Во-во, все четыре штока на одну шейку коленвала. Или опорный средний подшипник необходим?

 

[Владимир Александрович]

Во-во, все четыре штока на одну шейку коленвала.

С этого места по подробней пожалуйста...

Или опорный средний подшипник необходим? 

    Да, необходим. На нем размещаются противовесы, вращающиеся в сторону противоположную направлению вращения выходного и планетарного валов, как и серьги, но на серьгах невозможно разместить противовесы нужной массы.

 

[L270767]

В варианте из ответа #3324 противовесы серьгам не нужны, так как с разных концов друг друга балансировали? Вы крест не хотите, а хотите именно четырехпоршневой оппозиционник, и от одной поперечной пары оставили только ползун?
Для этого не надо все удваивать, а можно удлинить шейку КВ и посадить на нее более широкий подшипник, а от него по 2 штока в разные концы, и в результате получится подобный четырехпоршневой оппозиционник. Недостаток - длинная шейка, м.б. будет гнуться. Тогда за место штоков рамку в виде буквы "Н", у которой концы, на которых крепяться поршни можно развести, а среднюю перегородку, вдоль которой пройдет КВ сузить. Можно оставить и узкую шейку КВ, на которую навесить рамку в виде буквы "Н" поперек, с отверстием под подшипник КВ по середине перемычки. В этом случае возникают значительные боковые силы поршней на цилиндры.

 

[Владимир Александрович]

В этом случае возникают значительные боковые силы поршней на цилиндры. 

Вы предлагаете и себя же опровергаете. Правильно опровергаете, потому что предложения переводят БСМ в неработоспособное состояние.

 

[L270767]

А удлиненная шейка?

 

[Владимир Александрович]

А удлиненная шейка? 

  Сами посудите, что значит удлиненная шейка с двумя штоками и четырьмя поршнями. Это недопустимый перекос в нагружении шейки и ее подшипника скольжения. Цикл ведь 4-х тактный.  Поэтому такое решение является неприемлемым.